Niepewność
jest pojęciem statystyki matematycznej używanym do opisu wyników
pomiarów. Podaje się ją za pomocą poziomu i przedziału ufności. Poziom
ufności jest prawdopodobieństwem, z jakim wynik pomiaru, rozszerzony o
przedział ufności pokrywa prawdziwą wartość mierzonej wielkości.
Niepewność pomiarowa wynika z samych przyrządów pomiarowych. Emisyjność
radioelektryczna to zdolność urządzenia do emisji elektromagnetycznej w
zakresie częstotliwości radiowych. Zakres ten, zgodnie z normami CISPR,
obejmuje przedział częstotliwości od 9 kHz do 400 GHz, przy czym
dotychczas zdefiniowano metody pomiarowe emisyjności do 1 GHz.
W pracy zaprezentowano metody pomiarowe emisyjności przewodzonej, promieniowanej przez przewody, oraz i EUT.
Praca
rozpoczyna się prezentacją wybranych zagadnień ze statystyki
matematycznej oraz zasad konstruowania bilansu niepewności. Po czym
następuje opis stratności i tłumienności czwórników parametrami
rozproszeniowymi. W dalszej kolejności przedstawione są elementy toru
pomiarowego, takie jak miernik zaburzeń, sprzęgacze do pomiaru emisji
przewodzonej, cęgi absorbcyjne anteny i ich otoczenie oraz same tory
pomiarowe. Dla każdego z tych elementów oraz dla torów pomiarowych
przedstawiono analizę niepewności. Ponadto podane są przykłady liczbowe
bilansów niepewności.
Materiał
prezentowany w pracy jest w dużej części wynikiem prac własnych autora
i wykracza znacznie poza zalecenia prezentowane w normach CISPR -
precyzuje je i wzbogaca o nowe oryginalne metody obliczeniowe.
Metoda
proponowana przez Autora może być wykorzystana w praktyce pomiarowej
laboratoriów badawczych, przez inżynierów-projektantów, pracowników
naukowych i studentów. Stanowi kanwę do dalszych dyskusji nad
niepewnością pomiarów emisyjności radioelektrycznej oraz sformułowaniem
nowych zaleceń normatywnych.
Spis treści
Rozdział 1
WYBRANE ZAGADNIENIA ZE STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ
1.1. Podstawowe definicje
1.2. Podstawowe rozkłady zmiennych losowych ciągłych
1.2.1. Rozkład prostokątny (równomierny)
1.2.2. Rozkład trójkątny, symetryczny
1.2.3. Rozkład normalny
1.2.4. Rozkład kształtu U
1.2.5. Rozkład t-Studenta
1.3. Podstawowe twierdzenia
1.4. Wyznaczanie przedziału i poziomu ufności
Rozdział 2
KONSTRUOWANIE BILANSU NIEPEWNOŚCI
2.1. Błąd i niepewność pomiaru
2.2. Niepewność typu A i B
2.3. Niepewność złożona, standardowa
2.3.1. Pomiar bezpośredni
2.3.2. Pomiar pośredni
2.4. Niepewność rozszerzona
2.4.1. Rozkład normalny niepewności złożonej, standardowej
2.4.2. Kryteria dominacji składników niepewności złożonej, standardowej
2.4.3. Rozkład t-Studenta niepewności złożonej, standardowej
2.4.4. Dominujący składnik typu B w niepewności złożonej, standardowej
2.5. Zestawienie terminologii
Rozdział 3
WYBRANE ZAGADNIENIA Z TRANSMISJI SYGNAŁÓW
3.1. Dekompozycja prądów
3.2. Konwersja składowych napięć
Rozdział 4
STRATNOŚCI I TŁUMIENNOŚĆ CZWÓRNIKA
4.1. Opis czwórnika za pomocą macierzy rozproszenia
4.2. Stratność wtrąceniowa czwórnika
4.3. Tłumienność czwórnika
4.4. Stratność napięciowa czwórnika
4.5. Uwagi końcowe
Rozdział 5
MIERNIK ZABURZEŃ ELEKTROMAGNETYCZNYCH
5.1. Zasada działania miernika
5.1.1. Bloki funkcyjne i nastawy analizatora widma
5.1.2. Zniekształcenia sygnałów w analizatorze widma
5.2. Specyfika analizatora zaburzeń elektromagnetycznych
5.2.1. Stopień wejściowy, preselektor
5.2.2. Filtr częstotliwości pośredniej
5.2.3. Detektory
5.3. Kalibracja miernika zaburzeń elektromagnetycznych
5.3.1. Wymagania dotyczące całości miernika
5.3.2. Mieszacz
5.3.3. Filtr częstotliwości pośredniej
5.3.4. Detektor wartości quasi-szczytowych
5.3.5. Detektor wartości szczytowej
5.3.6. Detektor wartości średniej
5.3.7. Przykłady udziału miernika zaburzeń w bilansie niepewności złożonej, standardowej
Rozdział 6
SPRZĘGACZE DO POMIARU EMISJI PRZEWODZONEJ
6.1. Rodzaje sprzęgaczy
6.2. Siec sztuczna typu V
6.2.1. Impedancja i jej tolerancje
6.2.2. Udział impedancji w niepewności
6.3. Stabilizator impedancji typu T
6.3.1. Impedancja i jej tolerancje
6.3.2. Udział impedancji w niepewności
6.4. Sprzęgacze nieinwazyjne
6.4.1. Sonda napięciowa
6.4.2. Sonda prądowa
6.4.3. Sonda pojemnościowa
Rozdział 7
CĘGI ABSORBCYJNE
7.1. Kalibracja cęgów
7.2. Składniki niepewności kalibracji cęgów
7.3. Weryfikacja stanowiska pomiarowego
Rozdział 8
ANTENY I ICH OTOCZENIE
8.1. Dipole
8.2. Szerokopasmowe anteny elektryczne
8.2.1. Współczynnik antenowy
8.2.2. Zależność współczynnika antenowego od wysokości umieszczenia anteny
8.2.3. Przemieszczanie się środka fazy
8.2.4. Zysk kierunkowy anteny
8.2.5. Symetryzacja
8.2.6. Polaryzacja ortogonalna
8.2.7. Przykłady bilansu niepewności anten
8.3. Otoczenie anten
8.3.1. Weryfikacja stanowisk pomiarowych
8.3.2. Porównanie metod weryfikacji
Rozdział 9
TOR POMIAROWY
9.1. Emisja przewodzona
9.1.1. Opis toru
9.1.2. Pośrednie wyznaczanie współczynnika podziału napięcia z pomierzonych parametrów
9.1.3. Bezpośredni pomiar współczynnika podziału napięcia
9.1.4. Szacowanie niepewności wyznaczania współczynnika podziału napięcia
9.1.5. Przykłady pomiarów
9.2. Emisja promieniowana przez przewody
9.3. Emisja promieniowana przez EUT
9.3.1. Konwersja sygnału przez tor pomiarowy
9.3.2. Szacowanie niepewności wyznaczania współczynnika konwersji
9.3.3. Przykłady pomiarów
